Electrical measurement for detecting early postmortem changes in porcine muscle.

Abstract

Use of electrical measurements to detect quality defects in porcine muscle in the early postmortem period was evaluated. Justification for use of a tetrapolar, constant current electrode configuration instead of bipolar electrodes was provided for measurements at low frequencies. Interrelationships among electrical properties, pH values, ATP decline, temperature, time postmortem, and final water-holding capacity (WHC) of porcine muscle were quantified using 25 hogs. Immediately after exsanguination, a section of the left longissimus muscle (LM) was excised to obtain rigor shortening patterns and complex impedance measurements over a 10-h period at 37 degrees C. Complex impedance measurements were taken using a tetrapolar electrode configuration at 1 kHz and .156 mA. At 15, 45, and 90 min postmortem, pH, ATP/IMP absorbance (R), and conductivity measured by the Tecpro Pork Quality Meter (PQM) were measured on the right side LM. At 24 h postmortem, WHC, pH, R, PQM, Hunter Color Lab values, and subjective quality scores were evaluated on the left LM. The WHC measurements were used to group carcasses into normal (n = 17) and abnormal (n = 8) categories. Mean pH and R at 45 and 90 min were different (P < .05) but pH at 24 h was not different between the normal and abnormal groups. Onset and completion of rigor were more rapid in carcasses with low WHC (P < .05). The PQM values were greater (P < .05) in the abnormal group at 90 min and 24 h postmortem. Excised muscle measurements of relative impedance (Z*) and phase (theta*) showed Z* and theta* increased more rapidly within the first 15 min postmortem (P < .1) for samples with abnormal WHC. However, one PSE carcass showed an immediate rapid decrease in Z* and theta*. Results suggest measurement of rate of change of impedance and phase angle before 90 min postmortem would be a better prediction of ultimate quality than absolute magnitude of impedance.

Electrical Impedance Spectroscopy for Quality Assessment of Meat and Fish: A Review on Basic Principles, Measurement Methods, and Recent Advances

“…The moderate results were thought to be due to a lack of temperature correction. Besides, the rate of changes in impedance and phase angle had a better performance of prediction for meat qualities than the absolute magnitude of impedance, which was concluded by Whitman et al [65]. A better result was obtained by Oliver et al [47] studying on green ham with Cole-Cole theory.…”

Desarrollo de un sistema de medida basado en espectroscopía de impedancia para la determinación de parámetros fisicoquímicos en alimentos

“…Por poner un ejemplo, en los trabajos de Bauchot et al [40] y Chevalier et al [19] modelizan mediante parámetros eléctricos los tejidos del kiwi y del salmón; Lepetit et al [41], Whitman et al [42] estandarizan carne de vaca y cerdo respectivamente y Wu et al [25] caracterizan las propiedades fisiológicas de la pulpa de la berenjena mediante un modelo de elementos agrupados.…”

“…Para evitar estos inconvenientes hay que recurrir al uso de electrodos de dimensiones reducidas, que hacen factible su penetración en la muestra y la realización de medidas internas considerándose sistemas de medida no destructivos [68][70] [110]. Whitman et al [42] utilizan un electrodo de agujas de acero inoxidable de 3 mm 2 para las medidas de impedancia eléctrica. Lepetit et al [41] para sus experiencias utilizan varios tipos de electrodos, unos construidos con agujas y otros plano-paralelos en diferentes configuraciones, separación y profundidad.…”

Estudio de los espectros dieléctricos para el control de calidad de alimentos

“…Algunos autores usaron la conductividad a 45 y 60 minutos post mortem para detectar carnes Pálidas, Blandas y Exudativas (PSE, Pale Soft and Exudative) pero, debido a los elevados valores que tomaba la desviación estándar, no fue posible concluir nada (Fortin y Raymond, 1988;Warris et al, 1991). Por otra parte se encontraron relaciones entre la impedancia y la capacidad de retención de agua (Whitman et al, 1996).…”

“…Algunos autores usaron la conductividad a 45 y 60 minutos post mortem para detectar carnes Pálidas, Blandas y Exudativas (PSE, Pale Soft and Exudative) pero, debido a los elevados valores que tomaba la desviación estándar, no fue posible concluir nada (Fortin y Raymond, 1988;Warris et al, 1991). Por otra parte se encontraron relaciones entre la impedancia y la capacidad de retención de agua (Whitman et al, 1996).En carne de vacuno, uno de los principales problemas de calidad son las carnes Oscuras Firmes y Secas (DFD, Dark Firm and Dry) que se caracterizan por su elevado pH y su gran susceptibilidad a los problemas microbiológicos.Este defecto de la calidad se asocia con modificaciones en las membranas celulares y cambios en el líquido extracelular. Por ello es de esperar que también se vean afectadas las propiedades eléctricas de la carne.…”